表征、加工和控制在認知活動中的作用

摘要三要素相互作用模型強調表征、加工和控制在認知活動中的作用，并將表征區分為內部表征和外部表征，加工區分為自動加工和受控加工，控制區分為自動控制和意識控制，提出認知活動具有四種性質：表征的復雜性和變化性，加工的簡單性和程序性，控制的有效性和靈活性，以及其他因素（如文化、情緒、動機和個性等）的作用。基于上述觀點，開展了一系列實驗研究，取得了一些成果。

關鍵詞表征，加工，控制，三要素相互作用模型。

分類號B842

心智的計算－表征理解（computational- representational understanding of mind，簡稱CRUM）在認知科學研究中一直居主導地位。CRUM強調心理表征（mental representation）和心理程序（mental procedure），并假設對思維最恰當的理解是將其視為心智中的表征結構，以及在這些結構上進行操作的計算程序。基于CRUM觀點和國內外已有研究成果，本文作者認為，表征（representation）、加工（processing）和控制（control）是認知活動的三個核心概念或基本要素，提出三要素相互作用模型（three-element interaction model，簡稱TIM）[1]，強調在認知研究中應重視表征、加工和控制及其相互作用。

TIM將表征區分為內部（internal）表征和外部（external）表征，加工區分為自動（automatic）加工和受控（controlled）加工，控制區分為自動（automatic）控制和意識（conscious）控制，并借用太極圖闡釋這些成分間的關系。如圖1所示，太極圖上一個圓圈中有一個白色的陽魚和一個黑色的陰魚，陽魚頭抱陰魚尾，陰魚頭抱陽魚尾，互相糾結，渾融圓轉，恰成一圓形，無始無終，無頭無尾，無前無后，無高無下；陰魚當中有陽眼，陽魚當中有陰眼，相互包容，相互蘊含，相互轉化，相互促生。該圖十分貼切地表達了作者本人對認知活動中三要素及其關系的理解。

圖1 三要素相互作用模型

TIM假設，認知活動具有以下四種性質：（1）表征的復雜性和變化性。表征的復雜性包括表征內容的復雜性、表征形式的復雜性和表征通道的復雜性。表征的變化性包括從外界環境拾取信息導致的表征變化、從長時記憶提取信息導致的表征變化和在工作記憶加工信息導致的表征變化；（2）加工的簡單性和程序性。加工的簡單性包括簡單的基本加工操作、簡單的基本加工過程和特定的神經活動模式（生物電的和生物化學的）。加工的程序性，在方向維度上表現為自上而下加工（概念驅動加工）和自下而上加工（材料驅動加工），在時間維度上表現為串行加工和并行加工，在空間維度上表現為通道加工、模塊化加工、特征檢測器與功能柱、并行分布處理（群編碼）等；（3）控制的有效性和靈活性。控制的有效性包括計劃的有效性、調節的有效性和監督的有效性。控制的靈活性包括標準的靈活性、決策的靈活性和策略的靈活性；以及（4）其他因素（如文化、情感、動機和個性等）的作用。

充分借鑒前人提出的理論思想，有效集成已有的研究發現，積極探求新的實驗證據，闡釋并驗證TIM模型，不斷深化我們對人類認知活動規律的認識，是我們工作的努力方向。我們近幾年開展了一系列實驗研究，取得了一些成果。

1 內部表征與外部表征

內部表征是指，記憶系統中的諸如概念、命題、圖式、語義網絡、生成規則及其他類型的知識和結構。而外部表征是指，對內部認知活動有直接影響、甚至是有決定性影響的信息的外部表達和環境的結構，包括客觀物體、媒體媒介、物理符號、外部規則、約束條件和邊界條件等。與傳統認知觀重視信息在頭腦中的內部表征相比，分布式認知觀認為，外部表征可以與頭腦中的內部表征相結合，在認知活動中共同起作用。我們研究人造物概念分類和中文概念組合，探討概念表征及其加工機制；研究技術媒體和信息表示方式，探討外部表征的作用機制。

1.1 人造物概念分類

概念是物體范疇（object categories）和事件范疇（event categories）的心理表征，是思想的單元，是所有高級認知加工的基礎。人造物（artifacts）概念表征人類創造和使用的各種物體。研究人造物概念有助于回答物體概念在頭腦中如何組織、如何加工，以及它們在人與生態環境相互作用的過程中如何形成和被使用等問題。

當人們遇到某些新異的物體，經過思考后決定將它們稱為“桌子”、“輪子”或“棍棒”時，人們的頭腦中進行了怎樣的認知加工？哪些因素在這樣的機制中起作用？它們的相互關系又如何？我們質疑基于設計的理論，提出一種新理論——基于用途的人造物分類模型（圖2），并采用物體命名任務進行了7個實驗，系統地檢驗了成因、功能和分類者角色對物體命名的影響，以及它們在物體命名機制中的相互關系[2]。基于用途的模型預期的三個主要效應都得到了實驗結果的支持。第一，成因效應：成因故事的類型對物體命名的影響發生在概念系統劃分“人造物/非人造物”的水平。研究發現，呈現人工制造條件的成因故事使物體被更多地命名為某個范疇的人造物，而呈現自然形成條件的成因故事使物體被更多地命名為某個范疇的自然物。第二，功能效應：即使是自然形成的物體，其命名也會受到功能屬性的影響。研究發現，功能屬性和物體的外形匹配程度越高，該物體就越有可能被命名為某個范疇的人造物。第三，使用者優先效應：被試的命名會傾向于和使用者的使用目的一致。研究發現，不論分類者是承擔“創造者”還是“使用者”的角色，親自使用物體都會（比旁觀他人使用物體）導致命名反應傾向于和使用者的使用目的一致；而當分類者同時承擔“創造者”和“使用者”兩個角色時，命名反應仍然偏向于和使用者的目的一致。實驗結果提示，功能屬性通過某種獨立于成因等高層語義知識的獨立“通路”影響人造物的分類和命名。我們認為，是“使用目的”，而不是“設計意圖”，適合作為人造物概念表征的本質標識符，在分類過程中提供自上而下的約束。

圖2 基于用途的人造物分類模型

1.2 中文概念組合

概念組合是將兩個（或多個）概念組合成一個新概念的過程，這個新概念通常被稱為組合概念。我們通過分析大學生對160個新異組合概念的解釋，考察了中文名詞-名詞組合概念的解釋策略及影響因素[3]。研究的一個新發現是，子概念之間的相似性只影響關系解釋，即兩個子概念之間相似性的高低不影響屬性解釋出現的比率，但影響關系解釋出現的比率。另一個發現是，子概念所屬的領域對組合概念的解釋策略有重要影響，生物組合概念得到更多的屬性解釋，而人造物組合概念得到更多的關系解釋。人們解釋不同范疇組合概念的策略存在的這種差異，我們稱之為組合概念范疇效應。

語義知識組織的范疇特異性是許多研究者關注的前沿領域。我們通過特征列舉實驗和建構路徑模型，檢驗了概念的特征類型在組合概念范疇效應中的作用[4]。研究發現：生物的實體特征比率高于人造物的實體特征比率，而人造物的情境特征比率高于生物的情境特征比率；修飾詞的實體特征比率顯著影響屬性解釋比率，修飾詞具有較多實體特征的組合概念傾向于得到屬性解釋；主名詞的情境特征比率對關系解釋比率的影響不顯著；將特征類型引入路徑模型后，范疇對解釋策略的影響依然顯著（圖3）。顯然，范疇間的特征類型差異會影響組合概念范疇效應，但它并不是唯一的因素。

圖3 組合概念范疇效應的路徑模型

1.3 技術媒體

技術媒體在認知活動中的作用是重要的研究課題。研究者關心的主要問題包括：使用技術媒體是否有助于遠距離的群體協作？是否影響信息交流的過程和結構？另外，分布式認知的觀點給團體動力心理學的研究領域帶來了新問題和新視角：在面對面協同和遠程協同過程中，集體活動的績效是否高于個體活動績效之和？團體知識是否多于個體成員知識之和？

我們研究了在不同的社會交往、媒體豐富性和隊伍組合條件下，文化因素（集體主義，個人主義）對群體決策過程中人們的從眾行為的影響[5]。研究發現：中國組和美國組之間存在明顯的差異，中國組更傾向于順從大多數人的觀點；在傳統的面對面組里人們體驗到最強的大多數人的影響，而使用集體決策系統則有助于減少這種影響。我們還研究了競爭與組合對知覺任務績效的影響[6]。研究發現，在完成簡單的知覺判斷任務時，引入競爭有利于任務的完成，而單人工作還是兩人合作并沒有明顯差別；在完成復雜的知覺推理任務時，兩人合作的績效優于單人工作的績效，而此時競爭不起作用。

技術媒體對認知績效的影響備受研究者的關注。我們研究了媒體條件與刺激信息共享量對遠程協同完成人工概念形成任務的影響[7]。研究發現：媒體條件影響協同工作的速度，與視頻加音頻條件相比，被試在音頻條件下完成認知任務更快；信息共享量影響協同工作的質量，被試在信息完全共享條件下較在信息完全不共享條件下完成任務的質量更高，信息部分共享時完成任務的質量居中。這提示我們，在遠程協同過程中，相對于成本較高的視頻而言，成本較低的音頻反倒更有利于較快地完成任務；而合作者應盡可能多地共享信息，以提高完成任務的質量。我們還研究了媒體和股價對新手小群體協同解決選擇沖突問題的影響[8]。被試兩人一組，在小型計算機局域網上協同完成股票選擇任務。研究發現，在選擇決策過程中，相對于低價股，人們對高價股選擇得更快；而相對于面對面交流，決策者之間通過電話交流較易于達到相同的滿意程度。

1.4 信息表示方式

信息技術中具有革命性的發展前景是，當人需要或想得到信息時就能隨手得到所需要的信息。這些信息在被認知個體內化前均以信息的外部表征的形式存在著。圖表是外部表征的典型形式。我們采用問卷調查法，對圖形和表格這兩種數據呈現方式進行比較[9]，闡明了圖形和表格的共性和各自特點，以及分別適用的數據類型。我們還研究了表圖標題位置、數據復雜度和問題難度對表圖使用績效的影響[10]。結果表明：標題位于表圖上方優于下方；數據復雜則反應正確率較低；對簡單問題的反應既快又準，但回憶正確率較低。我們發現，盡管在提取具體數值時表比圖有優勢（這與前人結果一致），但是，圖形組的回憶成績卻顯著高于表格組，這說明同樣的信息使用圖展示較之于使用表展示會給人們留下更深刻的印象。

不同的信息表示方式具有不同的特點和效果，并影響人們的認知加工。我們分別使用文字陳述、表格和圖形三種外部表征方式集中呈現因果信息，讓大學生估計不同化學藥物影響動物基因變異的能力[11]。結果表明單一因果關系因果力估計具有不對稱性：因果力估計在預防原因條件下較多符合效力PC理論，而在產生原因條件下一般符合概率對比模型。研究發現，三種外部表征方式不影響產生原因條件下的因果力估計，但影響預防原因條件下的因果力估計。在預防原因條件下，與文字陳述和表格表征相比，圖形表征促使更多被試按效力PC理論來做因果力估計。

貝葉斯推理是邏輯和認知研究的一個重要方面。我們研究了頻率和樣例兩種外部表征方式對人們解決貝葉斯推理問題的影響[12]。結果發現，頻率信息集中呈現組、樣例信息逐個呈現組、概率信息呈現組的成績依次遞減；樣例數效應不顯著；在樣例信息逐個呈現條件下出現了明顯的練習效應，由于該條件模擬了真實環境中人們獲得信息的方式，其結果預示著在解決現實環境中的貝葉斯推理任務時，隨著練習的增加和對信息環境的熟悉，人們解決貝葉斯推理問題的能力會逐漸提高。我們還通過三個實驗，研究了問題形式（一步問題，兩步問題）、信息結構（分割結構，未分割結構）和輔助圖形表征（條形圖、餅圖、結構圖）對解決貝葉斯推理問題的影響[13]。研究發現：兩步問題形式并不能改進中國大學生被試解決貝葉斯推理問題的成績，一步幾率形式問題的成績反而顯著高于兩步幾率形式問題的成績；頻率格式提問有時優于幾率格式提問，頻率格式提問顯著改善了兩步問題的貝葉斯推理成績；分割的信息結構明顯提高了被試解決貝葉斯推理問題的成績；與條形圖和餅圖形式的圖形輔助表征相比，結構圖形式的圖形輔助表征顯著提高了被試解決貝葉斯推理問題的成績。

我們還研究了漢字文本網頁的字體和行間距對搜索時間的影響，并通過對被試性格特征、偏好和搜索時間的分析揭示在漢字文本網頁的搜索速度和格式偏好上可能存在的個體差異[14]。研究發現：字體和行間距對關鍵詞的搜索時間沒有顯著影響，而被試性格特征對關鍵詞的搜索時間有影響，活潑型的搜索速度快于非活潑型；活潑型被試最喜歡宋體，最不喜歡楷體，而非活潑型被試最喜歡楷體，最不喜歡宋體；所有被試都最喜歡單倍行距的格式，最不喜歡無行距的格式；對顯示格式的偏好對關鍵字的搜索時間沒有影響。結果表明，偏好某樣東西并不保證在其上就會有更高的績效。但這并不意味著在編輯網頁時可以忽略用戶群體的偏好，因為要在吸引眼球和提高用戶忠誠度的競爭中獲勝，提供符合個體偏好和需求的個性化服務是更需要關注的問題。

了解人類的視知覺特性有助于探究外部表征的作用機制。我們采用頂點高低判斷范式，使用黑白線條圖、灰度圖和紅綠彩圖為刺激材料，研究了單一物體自遮擋關系及刺激圖形顏色對物體知覺的影響[15]。研究發現，對外周輪廓頂點高低的判斷，受到頂點所在表面的特性尤其是遮擋關系的影響，即便遮擋關系是兩可的。我們采用內外源注意范式進行研究，發現對遮擋關系的檢測并加以利用，只占用極少的注意資源[16]。我們還考察了不同遮擋條件下環境朝向的Simon效應，發現環境提供量主要取決于物體之間的遮擋關系，而對這些提供量的知覺影響了人的動作的效率[17]。

2 自動加工和受控加工

自動加工是自動化進行的，無需意識控制，不受認知資源的限制，不需要注意。自動加工過程由適當的刺激引發，發生比較快，也不影響其他的加工過程。自動加工在習得或形成之后，其加工過程比較難改變。而受控加工是意識控制的加工，受認知資源的限制，需要注意的參與，可以隨環境的變化而不斷進行調整。受控加工在經過大量的練習后，有可能轉變為自動化加工。練習不僅能提高運動和認知任務的成績，也可以減少加工信息所需的資源。我們研究異同判斷、選擇性加工、數字加工、內隱學習和信息約簡，探討認知加工機制。

2.1 異同判斷機制

異同判斷（same-different judgment）任務要求被試按某個標準判斷呈現的兩個刺激是否相同。我們通過改變刺激對中的第一個刺激消失到第二個刺激出現之間的時間間隔（interstimulus interval，簡稱ISI），研究異同判斷的加工機制[18]。形狀異同判斷實驗和顏色異同判斷實驗的結果均表明，在排除刺激重復的條件下，同反應后的反應仍顯著快于異反應后的反應，即存在同反應啟動效應。而且，ISI對同反應啟動效應沒有影響，這一結果與前人將該效應歸于異刺激對的不穩定表征的解釋不一致。我們認為，同反應啟動效應進一步表現了異、同判斷之間的差異，支持異同判斷的雙加工模型，并且支持同一性指示器和慢速比較器是序列進行加工的觀點。

我們還采用三種整體局部特征（關系-屬性，全局-局部，抽象-具體）圖形，研究異同判斷的加工機制[19]。三個實驗的結果表明：三種整體特征均可加速同反應，因而不支持同判斷加工是整體匹配的觀點；存在快同效應，但并不支持同判斷的快速加工器對整個刺激加工完成后慢速比較器才開始工作的觀點；異反應時隨差異特征的增多而減小，從而進一步支持異判斷是分析加工、自終止的觀點；異反應時隨差異特征從上至下、從整體到局部而增加，意味著異判斷加工的順序可能是自上而下、從整體到局部。上述結果支持我們提出的研究假設：同判斷的快速加工器先加工整體特征，然后再和異判斷的慢速比較器一起開始加工局部特征。

2.2 選擇性加工機制

視覺系統會優先選擇與當前行為目標相關的刺激，忽略無關刺激。這種視覺優先選擇（prioritizing selection）現象及其機制一直是視覺搜索研究所關注的焦點。我們對預覽搜索（preview search）中優先選擇的解釋機制進行了詳盡的探討，從基于舊干擾物位置的抑制和基于舊干擾物的屬性特征的抑制兩方面系統地檢驗了基于抑制的視覺標記的解釋，并基于實驗結果提出了預覽搜索中優先選擇的自上而下的非抑制的加工機制的解釋[20]。

根據當前情景（自下而上）和任務（自上而下）的要求，人們需要的信息在不斷地變化，人們的注意也相應地不斷轉移，知覺適應環境和任務的一個方法就是增加對重要維度和特征的注意和減少對無關維度和特征的注意。我們以有顏色的實心幾何圖形為刺激材料進行了四個實驗，研究異同判斷中異反應之間的序列效應[21]。在實驗1a和1b中，前后刺激對完全平衡；而在實驗2a和2b中，前后刺激對隨機平衡。實驗1a，2a和2b均發現了維度轉移效應，表現為對于異反應后的異反應，前后兩次異反應的差異維度一致時的反應快于不一致時的反應。維度轉移效應反映了選擇性注意在異反應判斷中起重要作用，而且當任務要求注意在刺激維度上的分配不斷變化時，注意按照當前刺激的特點做實時的分配。

2.3 數字加工效應

人對數字的加工能力到底受哪些因素的影響？這個問題一直受到研究者的廣泛關注。現有的理論認為，人類對數字的表征和加工是在一條從左至右的數字基線上完成的。近期實驗研究表明，這條數字基線和空間注意之間有著非常密切的關系。我們采用無線索、內源性線索、外源性線索三種改變注意條件的范式，考察不同注意條件下數字加工過程中的各種基本效應（如距離效應、符號效應和空間－數字的反應編碼聯合效應）的變化，發現大數和小數在三種數字加工效應上都受到注意的不同的影響，并且這種影響來自一種自動化注意過程[22]。

我們考察了在注意（注視點）與非注意（非注視點）條件下數字加工的距離效應和符號效應[23]。采用小數（1－4）和大數（6－9）的中文與阿拉伯數字為材料，以判斷數字是否大于5為任務。實驗結果表明：在注意條件下大小數都出現了距離效應，而在非注意條件下只有小數出現距離效應；在注意條件下大小數都沒有出現符號效應，而在非注意條件下只有小數出現符號效應，中文數字績效顯著好于阿拉伯數字。我們進而采用內源性注意和外源性注意實驗范式[24]，結果發現：在內源性線索和外源性線索的注意條件下大小數都出現了距離效應，但在非注意條件下內源性線索時的大小數都出現了距離效應，而外源性線索時只有小數出現了距離效應，大數的距離效應明顯減弱或消失；在內源性線索和外源性線索的注意條件下大小數都沒有出現符號效應，但在非注意條件下大數沒有出現符號效應，而小數出現了符號效應（阿拉伯數字的績效比中文數字差），并且內源性線索時的符號效應強度小于外源性線索。研究重復驗證了前一研究[21]中得到的實驗結果，且彌補了其不足。

我們還考察了在無線索、內源性線索與外源性線索時不同符號數字在注意與非注意條件下的空間－數字的反應編碼聯合效應（Spatial Numerical Association of Response Codes，簡稱SNARC效應）[25]。采用1到9的中文與阿拉伯數字為材料，以判斷數字奇偶為任務，進行了兩個實驗。研究發現，注意在SNARC效應中的確發揮著重要作用，無論在無線索，內源性線索還是外源性線索時，在非注意條件下SNARC效應都受影響因而減弱或消失，而且這種影響主要表現在較大的數字（8，9）上，因此可能是一種從左至右的線性過程。同時外源性注意的影響要比內源性注意更大，中文數字受的影響比阿拉伯數字更大。說明對SNARC效應產生影響的是一種自下而上的自動化加工注意。因此，SNARC效應的成因與一種從左至右的自動化空間注意有著內在聯系。這一結果為最終從注意的角度理解SNARC效應這個數字加工中的基本效應提供了直接證據，也為我們進一步理解注意與數字加工之間的關系提供了更多可能。

綜上所述，對距離效應而言，注意對數字距離效應的影響主要表現在大數（6－9）上；對符號效應而言，注意對符號效應的影響主要表現在小數（1－4）上；對SNARC效應而言，注意對SNARC效應的影響主要表現在大數（8、9）上。基于以上發現，結合已有的理論，我們提出了一個新的有注意參與的雙向搜索模型（Attention Involved Bidirectional Search Model，圖4），并用該模型來解釋距離效應和SNARC效應[22]。

圖4 注意參與的雙向搜索模型

2.4 內隱學習機制

有序地產生有組織的行為是人類心理機能的基本特點。近年來，有關內隱學習的研究發現，序列學習在很大程度上由內隱知識所控制。內隱知識是指，在某一時刻雖然影響加工過程，但本身不能成為表征對象的知識。內隱序列學習研究有助于解決認知科學中的三個最基本問題（即意識的本質、心理表征的本質和經驗在認知系統形成中的作用），成為認知心理學中的熱點領域。我們基于聯結主義的理論研究內隱序列學習的動態機制，表明序列學習可以是內隱的，被試獲得知識的外顯性與表征的質量有關，形成高質量的表征需要較多的注意資源和加工時間，所獲得的知識似乎處于由樣例表征到規則表征的連續體上[26]。

我們用序列學習中的反應時和錯誤率間接測量被試的內隱知識，用再認成績和預測成績直接測量被試的外顯知識，通過倒轉不同的規則探討了知識類別和特點對內隱序列學習的影響[27]。研究發現：內隱學習和外顯學習可能分別依賴于兩個獨立的學習系統，且互不干擾；當內隱序列學習既包含運動知識又包含概念知識時，知識類別和特點影響被試對序列知識的獲得，被試較易獲得運動知識；在內隱序列學習中練習的數量也影響被試對序列知識的獲得，序列學習是一個動態的過程。

我們還研究了樣例數量對內隱序列學習的影響[28]。研究發現，在內隱序列學習中，被試既可以記憶具體的樣例知識也可以抽取抽象的規則知識；樣例數量影響被試對樣例和規則知識的獲得，在樣例較少時被試可以獲得更多的樣例和規則知識；樣例數量影響被試對意識知識的獲得，在本研究中僅當樣例數為4（全部樣例的1/8）時被試獲得了有關樣例和規則的意識知識。

2.5 信息約簡機制

在日常生活中，人能夠學會從接受的大量任務信息中區分出有關信息和無關信息，并且將加工限定在任務的有關信息上，從而減輕認知負荷，提高工作效率。這種認知技能——任務信息的約簡（information reduction）——對生存和適應具有重要的意義。從信息約簡的角度研究技能獲得是一個非常新穎的課題。

我們基于字母次序算術任務（alphabetic arithmetic task，簡稱為AAT）范式的研究方法，進行了一系列信息約簡的技能獲得研究[29]。首先驗證中國被試在完成字母次序算術任務時是否能夠獲得信息約簡的認知技能；接著，考慮到AAT中的有關信息與無關信息在難度和知覺突顯性上存在差異，研究采用修改的AAT即字母次序任務進一步進行考察；最后，對AAT進行擴展，研究在視覺搜索任務上被試是否能夠獲得信息約簡技能。研究發現：被試在完成字母次序算術任務，字母次序任務，以及字母搜索任務時都能夠獲得信息約簡技能，他們能夠隨練習的增加學會區分有關信息和無關信息，并且將加工限定（至少是部分地限定）在有關信息上；被試完成不同復雜程度的任務（字母次序算術任務，字母次序任務，字母搜索任務）時信息約簡技能獲得的程度不同；對被試群組的平均反應時與練習的關系進行曲線估計，在三種任務上均發現負加速的冪曲線模型擬合優度最高，這說明從整體來看，信息約簡的認知技能獲得符合練習的冪函數定律。

3 控制

3.1 元認知監測

元認知監測在學習活動中發揮著重要的作用。如何提高學習的效率是每個學習者關心的問題。學習判斷（judgment of learning，簡稱為JOL）是對當前已經學過的項目在以后回憶測驗中成績的預見性判斷，屬于元認知監測性判斷，其監測準確性至關重要，因為如果監測不準確，人們就會在已經學會或者根本不可能學會的項目上花費時間，事倍功半，降低了學習成績。我們針對前人實驗研究結果的不一致現象，進一步研究了內外部線索對學習判斷的影響[30]。內部線索為詞對的語義聯系，兩種外部線索分別是呈現時間和呈現順序。研究發現：內部線索無論交替呈現還是區組呈現，都對JOL和回憶成績產生了顯著影響，這支持Koriat的線索模型；呈現時間和呈現順序對JOL和回憶成績有不同的影響，因此有必要修正Koriat的線索模型，進一步區分不同的外部線索類型；無意義詞對區組先呈現條件下的JOL值大于有意義詞對區組先呈現條件下的JOL值，這說明JOL作為人們的一種主觀判斷，除受線索類型的影響之外，可能還受人們做判斷時的習慣或傾向性的影響，比如存在“錨定效應”。

圖形表征和視聽通道呈現是在實際學習中應用較多的信息呈現方式。研究者們在多模態信息呈現對記憶成績的影響這一問題上存在爭論，更為重要的是，我們對于多模態信息呈現對學習判斷的影響基本上還是未知的。我們完成了2個實驗，研究了信息呈現類型（字詞，字詞+圖形）和信息呈現通道（視覺，視覺+聽覺）對學習判斷的影響，并比較了信息呈現媒體（計算機屏幕呈現，紙打印呈現）[31]。研究發現：字詞單獨呈現條件下的回憶成績明顯高于字詞+圖形呈現條件下的回憶成績；計算機屏幕呈現條件下的學習成績明顯高于紙打印呈現條件下的回憶成績；多模態信息對學習判斷值沒有顯著影響，但被試在計算機學習條件下比在傳統的紙學習條件下更為自信。

超文本是多媒體教育、現代遠程教育、電子商務、計算機支持協同工作以及其他信息通訊技術的重要信息結構基礎，也是未來人們閱讀的主要文本結構之一。我們通過對線性文本和超文本兩種文本結構閱讀的元認知水平和閱讀測驗成績的比較，考察超文本閱讀中的元認知監測特點，并進一步探討有無時間限制對用戶超文本閱讀績效以及元認知監測的影響[32]。結果表明：對超文本閱讀的元認知監測，無論有無時間限制，都具有準確性；在測驗前對超文本的閱讀理解程度的判斷等級顯著低于線性文本；對測驗后測試成績的判斷，閱讀時間和文本結構間的交互作用邊緣顯著，在有時間限制條件下對超文本測試成績的預測值顯著低于對線性文本測試成績的預測值，而在無時間限制條件下二者間沒有顯著差異。

3.2 元認知控制

學習時間分配是元認知控制中的一個重要成分，是個體在記憶過程中對心理資源的一種控制和管理，是程序性元記憶中自我調節策略的主要表現，同時也是反映學習者對任務掌握程度的一個傳統指標。我們研究了外在收益對學習時間分配決策的影響，比較簡單情境和權衡困難情境下學習時間分配決策的優化程度，探討權衡困難情境下影響學習時間分配決策的因素[33]。所謂權衡困難學習情境是指掌握難度不同的項目會獲得不同程度的獎勵這樣的學習情境：如果選擇學習并掌握較容易的項目只能得到較低的獎勵，若要得到較高的獎勵，就必須選擇學習并掌握較困難的項目。顯然，權衡困難的學習情境更接近現實情境，具有較好的生態效度。

研究結果表明，分值大小對學習時間分配決策有顯著的影響，隨著學習項目的分值增加，所分配的學習時間也顯著增加；在權衡困難情境下，學習時間分配決策存在對項目的分值和難度的權衡；時間限制是影響權衡困難情境學習時間分配決策的重要因素，在中等時間限制條件下，與簡單情境相比，權衡困難情境下的學習時間分配決策是次優的；練習可以改進權衡困難情境的學習時間分配決策策略，并改變學習時間分配決策的速度；成就動機中的希望成功的動機與分配到高分值難項目的學習時間成正相關[33]。上述發現不僅深化了我們對學習時間分配決策機制的認識，而且具有重要的教育應用價值。

4 其他因素的作用

4.1 文化差異

我們進行跨文化實驗研究，發現診斷性原則的應用可能存在文化差異[34]。比較中國被試、澳大利亞被試和以色列被試的實驗數據，結果表明，澳大利亞被試和以色列被試的實驗結果之間不存在明顯差異；但是，中國被試對臉圖材料的比較與西方研究結果不同，表現為中性臉圖與笑臉圖更相似，并且該結果不受情境變化的影響，即，中國被試不遵循診斷性原則。該結果的一種可能解釋是，診斷性原則現象的核心在于分類的影響，而不是情境的影響；另一種可能解釋是，中國被試和西方被試對中性示意性臉圖的情緒判斷本身也存在文化差異。

4.2 情緒與認知加工

我們使用視覺搜索任務探索面孔身份在面孔表情加工中的作用[31]。要求被試在若干表情圖片中搜索快樂或悲傷的面孔，結果發現，身份的變異干擾表情的識別，對特定表情的搜索速度也依賴于面孔所屬的身份的數量。當所有面孔都屬于同一身份時，在快樂的面孔中搜索悲傷的面孔快于在悲傷的面孔中搜索快樂的面孔；而當顯示的面孔可能屬于兩種身份時，在悲傷的面孔中搜索快樂的面孔快于在快樂的面孔中搜索悲傷的面孔。

我們還考察了對情緒刺激進行視覺搜索的績效[32]。實驗要求被試在一些面孔中搜索某種面孔，搜索條件有三種：半基線搜索條件、全基線搜索條件和預覽搜索條件。在每種搜索條件都有6種搜索任務：在中性面孔中搜索快樂的面孔、在中性面孔中搜索悲傷的面孔，在快樂的面孔中搜索悲傷的面孔、在悲傷的面孔中搜索快樂的面孔、在快樂的面孔中搜索中性的面孔和在悲傷的面孔中搜索中性的面孔。結果表明，當被試搜索情緒刺激時，出現明顯的預覽效益；當負性面孔作為靶子時，搜索負性面孔要比搜索正性面孔快；而當負性面孔作為干擾物時，與在正性面孔中搜索中性面孔相比，它們沒有減慢搜索中性面孔的反應時。這表明，負性表情面孔并不總是會比正性表情面孔獲得更多的注意。

根據心境－行為模型，心境沒有穩定的動機意義，但卻能影響與行為相關的判斷和評估，繼而影響行為。我們研究了心境對自定步伐學習時間的影響[33]。大學生被試先聽9分鐘的音樂（一半被試聽正性音樂，另一半被試聽負性音樂），然后進行心境的自我評估，然后自定步伐學習詞對，其結果表明不同的心境對自定步伐學習時間分配沒有顯著的影響。

我們還測試了中文簡化版PAD情緒量表（The Abbreviated PAD Emotion Scales）的信效度[34]。對297名中國大學生實測了中文簡化版PAD情緒量表，對其中的102人同時實測了SCL-90以考察效標效度，并隨機選取98人間隔7天后重新實測該情緒問卷以評定重測信度。結果表明，原版的簡化版PAD情緒量表在中國背景下的結果并不令人滿意。因此，我們對原有量表的某些項目進行了重新修訂，并且采用情景法考察修訂版問卷的信效度。初步結果表明，修訂后的中文簡化版PAD情緒量表在愉悅度、激活度和優勢度上具有較好的內部一致性信度和結構效度。目前我們以修訂后的中文簡化版PAD情緒量表為基礎，正在開展大樣本的數據收集工作，旨在獲得該量表的中國常模。

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Interaction of Representation， Processing， and Control on Cognition

Fu Xiaolan

(State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science， Institute of Psychology， Chinese Academy of Sciences， Beijing， 100101， China)

Abstract: The three-element interaction model (TIM) focuses on the interaction of representation， processing， and control on cognitive activities. Representation includes internal representation and external representation，processing includes automatic processing and controlled processing， and control includes automatic control and conscious control. There are four characteristics in cognitive activities: complexity and variability of representation， simplicity and programming of processing， validity and flexibility of control，and the role of other factors (e.g.， culture， emotion， motivation， and personality). A series of studies based on the TIM were completed.

Key words: representation， process， control， three-element interaction model (TIM).

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文